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Silvana TapiaFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetfluctuaciones tensoriales y inflatónórdenes de magnitud fluctuaciones tensorialesamplificación fluctuaciones inflatónorden de magnitud fluctuaciones inflatónclarificar concepto oyentes no matemáticosgastón giribet explica amplificaciónondas gravitacionales fluctuaciones escalaresuniverso homogéneo primer ordensegundo orden corrección sutilperturbaciones densidad material ondas gravitacionalesondas gravitacionales campo escalarfluctuaciones densidad inflatónsegundo orden expansión gastón giribetfluctuaciones inflatón amplificadasondas gravitacionales retroalimentan expansión universoperturbaciones densidad ondas gravitacionalesHéctor SocasGastón GiribetEinsteinTomás VilaSteinhardtShell
Fluctuaciones Inflatón Ondas gravitacionales
Con
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Héctor Socas resume una explicación previa sobre cómo las ondas gravitacionales, inicialmente desacopladas de las fluctuaciones escalares en un universo homogéneo, interactúan a un nivel más sutil (segundo orden) para generar perturbaciones en la densidad del material.
…potencial es mejor que el tuyo. Acá sale todo naturalmente de las mismas ecuaciones de Einstein y como dos tensores, dadas las ecuaciones de Einstein, las ecuaciones te dictan cómo se combinan las cosas. Ingenuamente yo, que no soy cosmólogo, pero me dedico a Cosas muy parecidas a estas, yo hubiese dicho por una cuestión de contagio de órdenes de magnitud, que esto no podía funcionar, porque los modos de, digamos, la amplitud de las fluctuaciones tensoriales son de órdenes de magnitud menores que las necesarias para lo que las fluctuaciones del inflatón hacen. Pero ellos muestran que hay, no lo muestran, arguyen que Hay un efecto de amplificación de estas fluctuaciones, ¿ok? Entonces se ven amplificadas de una manera en que las traen al orden de magnitud que remedan lo que las fluctuaciones del inflatón insisten. ¿Por qué digo fluctuaciones del inflatón? ¿Por qué esto lo único que es? Perdón, sí. No, por si a ver si lo he entendido bien y por si esto también puede clarificar algo a los oyentes que no estén tan versados en la parte matemática. Entonces lo que estás diciendo es que de alguna forma las Ondas gravitacionales que surgen de esas fluctuaciones cuánticas del vacío, que en principio a primer orden están desacopladas de las fluctuaciones escalares; es decir, un universo que fuera homogéneo no podría ser. Esa homogeneidad no sería perturbada por las ondas gravitacionales a primer orden, pero lo que muestran aquí es que si vas al segundo orden, o sea, una corrección más sutil, si tienes en cuenta más detalle del cálculo, resulta que esas ondas gravitacionales que se propagan por el medio, sí que pueden generar perturbaciones y fluctuaciones de la propia densidad del material, ¿no? Exactamente, se comportan como la fluctuación de un campo escalar, a pesar de que ellas no son un campo escalar, sino un escalar hecho a partir de tensores que se relacionan de una manera, pero que recién ves al segundo orden de esta expansión, como bien decís. Eso generaría las fluctuaciones en la densidad que remediarían las que el inflatón. Hace y según ellos se verían amplificadas para traerlos al orden de magnitud necesario. Ahora, fíjense que sí, en todo momento dije las fluctuaciones en el inflatón. Hay una retroalimentación entre, o sea, ese universo se está expandiendo. Las ondas gravitacionales que se cruzan, que de alguna forma es como que interfieren y producen perturbaciones de densidad, ¿retroalimentan esa expansión? Bueno, eso no necesariamente lo tenés; ese back reaction no necesariamente lo tenés en cuenta, por supuesto sí, pero una cantidad que no hace falta tener en cuenta en el desarrollo perturbativo. Ah, vale, entonces hablas de que retroalimenta la onda…
Significado #1 · Palabras #5
Gastón Giribet aclara que un artículo de investigación es valioso por su mecanismo interesante relacionado con fluctuaciones escalares, aunque este no tiene relación con la inflación.
Habla: Gastón GiribetPalabras #12fluctuaciones escalares mecanismo giribetinflatón fluctuaciones escalares artículopresuposición inflación artículo giribet…artículo, que es muy interesante, no hay inflación. Exactamente ¿Ok? No hay inflación. El campo del que hablan, la inflación viene por otra cosa. El mecanismo del que hablan en este artículo no tiene nada que ver con la inflación que ocurre en el artículo. Ahora quiero dejar esto en claro porque el artículo está muy bueno y tiene un mecanismo muy interesante, pero no tiene nada que ver con inflar. El mecanismo interesante que tiene, tiene que ver con las fluctuaciones, las fluctuaciones escalares, que es una de las cosas que el inflatón hace, pero no con inflar; de inflación el artículo no habla, necesita inflación y la presupone, y después hace una cosa muy interesante a partir de esto. La teoría de la inflación es un paradigma inflacionario, es una suposición sobre lo que ocurrió en las primeras fracciones de vida del universo, cuando el universo era muy caliente, muy denso, ya clásico para la gravedad; es decir, ya habían pasado más que el…
Gastón Giribet explica que el modelo de inflación cósmica predice efectos observables, como no gaussianidades y una relación específica entre los modos tensoriales y escalares en las ondas gravitacionales primordiales.
Habla: Gastón GiribetSignificado #7modelo inflación efectos observablesno gaussianidades modelo inflaciónmodos tensoriales escalares ondas gravitacionales…su energía potencial y en ese gastar su energía potencial la convierte en qué? En la materia que nosotros conocemos hoy. Se convierte en la materia que nosotros conocemos hoy y genera las partículas que nosotros conocemos hoy. Ahora el problema acá con el Modelo de inflación, bueno esto produce muchos efectos que esperamos ver. Esto no es una historia de algo que esperamos ver porque esto produce ciertas no gaussianidades. Esperamos ver porque esto produce cierta relación entre modos tensoriales y modos escalares en las ondas gravitacionales primordiales. Recordarán ustedes aquel fiasco de 2014 de Bicep, que creyó haber medido eso. Esperamos que en el futuro se mida eso. Ahora hay un problema con inflación, que hay cierto grado de ambigüedad en el modelo. De cómo es ese potencial, la forma funcional de ese potencial que da energía al inflatón.…
Gastón Giribet explica cómo las fluctuaciones cuánticas en el campo inflatón afectan la gravedad, generando pequeñas fluctuaciones gravitacionales que resultan en una rugosidad a escala de uno en cien.
Habla: Gastón GiribetSignificado #3 · Palabras #3fluctuaciones cuánticas campo inflatóngravedad siente energía espacio inflatóncampo escalar inflatón genera gravedadrugosidad escala uno en cienfluctuaciones cuánticas universo tempranoestructura galaxias objetos cotidianosamplificación rugosidades homogeneidades universo…Ahora, ¿qué ocurre? En este campo, en este proceso del campo, el campo que tiene un valor de energía muy muy alto, en realidad, en mecánica cuántica, las cosas fluctúan siempre un poquito. entonces tiene unas pequeñas fluctuaciones y lo interesante de esto Es que esas fluctuaciones en el inflatón inducen como la gravedad siente la energía que hay en el espacio, en particular las fluctuaciones de la energía en el espacio dada por el campo escalar del inflatón empieza a generar pequeñas fluctuaciones de gravedad en diferentes partes y eso deviene en cierta rugosidad de uno en cien. mil partes que es donde luego se acumula la materia y entonces así se forma la estructura que conocemos como galaxias, planetas, estrellas, conejos, cosas. Es decir, todo lo que es estructura del universo, el universo que no es homogéneo, viene de fluctuaciones cuánticas del universo temprano. Todo, el hecho de que hay una estrella allá y allá hay un semáforo. Todo el hecho de que el universo no es homogéneo y isotropo exactamente, sino son amplificaciones de unas pequeñísimas rugosidades y homogeneidades. en un universo temprano. Y las fluctuaciones de este inflatón, de este campo escalar, tienen que ver con eso. Esas fluctuaciones cuánticas luego se amplifican y devienen esto. ¿Ok? Eso es el paradigma de inflación en general. Ahora voy a hablar de lo que dice este trabajo. ¿Puedo aclarar una cosa? Porque hemos mencionado, así como un poco de pasada, las perturbaciones escalares; no sé si hemos hablado de las tensoriales, pero seguro que…
Gastón Giribet explica cómo las ondas gravitacionales (tensoriales) pueden interactuar con las fluctuaciones de densidad (escalares), que a su vez actúan como semillas para la formación de estructuras en el universo.
Habla: Héctor SocasSignificado #10 · Palabras #11ondas gravitacionales tensoriales escalaresperturbaciones tensoriales acoplamiento escalaresfluctuaciones densidad semillas universoteoría inflación campo escalar…que tiene ese carácter tensorial, y mientras que las escalares son las fluctuaciones de densidad, las que son las semillas que luego dan lugar a medida que esas semillas van colapsando por la atracción gravitatoria, van amplificándose y generan. Las estructuras del universo que conocemos. Entonces creo que me parece que en este paper cuando ahora hablemos de él vamos a referirnos o va Gastón a referirse mucho a perturbaciones tensoriales y su acoplamiento con las escalares; quiere decir, un poco eso, ¿no? Las ondas gravitacionales como tensoriales y cómo pueden o no resultar en perturbaciones escalares, o sea, en fluctuaciones de la densidad y que puedan generar esas semillas del universo. Exacto, un comentario antes de empezar con este paper sobre si hay algún Tomás Vila o algún otro que estuviese interesado en uno podría decir: ah, o sea que la teoría de inflación predice que hay al menos un campo escalar en el universo temprano, sí. Entonces uno dice, che, ¿será el Higgs, ¿por qué es el único campo escalar que conocemos? No, o sea, no puede serlo. Si uno quiere forzar la idea de que el Higgs es, tiene que acoplarlo a la curvatura con un coeficiente que es muy, muy, muy anómalo. ¿Será entonces cosas más teóricas el…
Gastón Giribet analiza un trabajo que critica la teoría de inflación, señalando problemas como la ambigüedad en la definición del inflatón y la falta de predictibilidad al poder modificar el potencial para ajustar los resultados observacionales.
Habla: Gastón GiribetPalabras #13ambigüedad definición inflatónpotencial inflatón ajustable observacionalmentepredictibilidad modelos inflación steinhardtcambio potencial funciones infinitas…eso acá; vamos a hablar de lo que es más normal, que es la teoría de inflación tal cual está homologada por cualquier cosmólogo que aunque no crean la teoría de cuerdas, aunque no le interese lo que le pasa al gilis, ok, entonces, ¿qué pasa en este trabajo? Este trabajo levantan el guante y dicen la teoría de inflación tiene muchos problemas, por ejemplo, los que acabamos de mencionar, esta ambigüedad de que uno tiene que poner cosas de afuera, ¿qué es ese inflatón? ¿dónde está ese inflatón? ¿qué potencial tiene? Puede tener cualquier inflatón, ¿cuánto hay de esto de predictivo? Como bien critican otros como Steinhardt, por ejemplo, porque vos, dice, tu modelo de inflación con tal potencial predice tal ratio, tal razón cociente entre las fluctuaciones tensoriales y las escalares, bueno, miro con un aparato, no me da, bueno, cambia el potencial, bueno, funciones a infinitas, entonces, ¿qué quiere decir? ¿Cuán fácil es este juego de inventar potenciales y cada uno tiene su modelo de la inflación? De hecho, infinito, no tiene ni sentido. Hay algunos asuntos que intentan hacer una lista de potenciales de inflación; no tiene sentido, son infinitos. Es como…
Gastón Giribet continúa explicando la naturaleza compleja de las ondas gravitacionales, describiéndolas como tensores de rango 2 con características específicas.
Habla: Gastón GiribetSignificado #19ondas gravitacionales tensores rango 2polarizaciones ondas gravitacionales shellmatriz simétrica 4x4 ondas gravitacionales…La teoría general de la relatividad es la teoría de la gravitación de Einstein. Y explica que el espacio-tiempo, que se escribe en términos de un tensor del rango 2 simétrico, la métrica, tiene fluctuaciones; esas fluctuaciones del espacio-tiempo. Tienen dos índices, no son vectores, son cosas más complicadas, son tensores. Tiene dos polarizaciones, dos grados de libertad con Shell, pero son matrices a priori de 10 componentes independientes porque es una matriz simétrica de 4x4. Entonces, las ondas gravitacionales son muy complicadas. Son complicadas y son tensores de rango 2. Ahora, lo que ellos muestran es que si uno perturba. Las ecuaciones, ¿Qué quiere decir perturba las ecuaciones? Bueno, uno supone que el universo tiene una gran escala, una cierta geometría. Pero encima de esa geometría fluctúa un poquito, no es exactamente esa geometría, sino fluctuaciones de esa geometría.…
Gastón Giribet explica cómo la combinación de dos tensores puede simular el comportamiento de un campo escalar llamado inflatón, sin necesidad de introducirlo manualmente.
Habla: Gastón GiribetSignificado #5 · Palabras #2inflatón simulado con dos tensoresfluctuaciones inflatón ondas gravitacionalescampo escalar inflatón sin introducir…tensores, de alguna de estas descomposiciones, toman la métrica, la descomponen en varias formas; hay uno que es un factor conforme. No voy a entrar en detalles técnicos, pero en la forma en la que lo descomponen muestran que la combinación, la conjunción. De dos tensores forman un modo que se comporta como un escalar que fluctúa y esas fluctuaciones hacen lo que las fluctuaciones del inflatón harían, sin necesidad de haber puesto ningún campo escalar a mano; son las mismas ondas gravitacionales que se juntan para formar una cantidad escalar que se comporta como aquellas fluctuaciones del inflatón, si hubiese existido, se comportarían. Sin necesidad de haber metido la existencia de una partícula fundamental nueva, o sin haber tenido la necesidad de modelar un potencial ad hoc para que esto ocurra, o pelearse con el de la oficina de al lado porque mi potencial es mejor que el tuyo. Acá sale…
Héctor Socas resume una explicación previa sobre cómo las ondas gravitacionales, inicialmente desacopladas de las fluctuaciones escalares en un universo homogéneo, interactúan a un nivel más sutil (segundo orden) para generar perturbaciones en la densidad del material.
Habla: Héctor SocasSignificado #1 · Palabras #5fluctuaciones tensoriales y inflatónórdenes de magnitud fluctuaciones tensorialesamplificación fluctuaciones inflatónorden de magnitud fluctuaciones inflatónclarificar concepto oyentes no matemáticosgastón giribet explica amplificaciónondas gravitacionales fluctuaciones escalaresuniverso homogéneo primer ordensegundo orden corrección sutilperturbaciones densidad material ondas gravitacionalesondas gravitacionales campo escalarfluctuaciones densidad inflatónsegundo orden expansión gastón giribetfluctuaciones inflatón amplificadasondas gravitacionales retroalimentan expansión universoperturbaciones densidad ondas gravitacionales…potencial es mejor que el tuyo. Acá sale todo naturalmente de las mismas ecuaciones de Einstein y como dos tensores, dadas las ecuaciones de Einstein, las ecuaciones te dictan cómo se combinan las cosas. Ingenuamente yo, que no soy cosmólogo, pero me dedico a Cosas muy parecidas a estas, yo hubiese dicho por una cuestión de contagio de órdenes de magnitud, que esto no podía funcionar, porque los modos de, digamos, la amplitud de las fluctuaciones tensoriales son de órdenes de magnitud menores que las necesarias para lo que las fluctuaciones del inflatón hacen. Pero ellos muestran que hay, no lo muestran, arguyen que Hay un efecto de amplificación de estas fluctuaciones, ¿ok? Entonces se ven amplificadas de una manera en que las traen al orden de magnitud que remedan lo que las fluctuaciones del inflatón insisten. ¿Por qué digo fluctuaciones del inflatón? ¿Por qué esto lo único que es? Perdón, sí. No, por si a ver si lo he entendido bien y por si esto también puede clarificar algo a los oyentes que no estén tan versados en la parte matemática. Entonces lo que estás diciendo es que de alguna forma las Ondas gravitacionales que surgen de esas fluctuaciones cuánticas del vacío, que en principio a primer orden están desacopladas de las fluctuaciones escalares; es decir, un universo que fuera homogéneo no podría ser. Esa homogeneidad no sería perturbada por las ondas gravitacionales a primer orden, pero lo que muestran aquí es que si vas al segundo orden, o sea, una corrección más sutil, si tienes en cuenta más detalle del cálculo, resulta que esas ondas gravitacionales que se propagan por el medio, sí que pueden generar perturbaciones y fluctuaciones de la propia densidad del material, ¿no? Exactamente, se comportan como la fluctuación de un campo escalar, a pesar de que ellas no son un campo escalar, sino un escalar hecho a partir de tensores que se relacionan de una manera, pero que recién ves al segundo orden de esta expansión, como bien decís. Eso generaría las fluctuaciones en la densidad que remediarían las que el inflatón. Hace y según ellos se verían amplificadas para traerlos al orden de magnitud necesario. Ahora, fíjense que sí, en todo momento dije las fluctuaciones en el inflatón. Hay una retroalimentación entre, o sea, ese universo se está expandiendo. Las ondas gravitacionales que se cruzan, que de alguna forma es como que interfieren y producen perturbaciones de densidad, ¿retroalimentan esa expansión? Bueno, eso no necesariamente lo tenés; ese back reaction no necesariamente lo tenés en cuenta, por supuesto sí, pero una cantidad que no hace falta tener en cuenta en el desarrollo perturbativo. Ah, vale, entonces hablas de que retroalimenta la onda…
Gastón Giribet explica funciones del inflatón, destacando su papel tanto en la expansión del universo como en la relación entre sus fluctuaciones y la formación de estructuras.
Habla: Gastón GiribetPalabras #7inflatón expansión del universofluctuaciones inflatón formación estructurarelación densidad fluctuaciones inflatón…de densidad. Lo que pasa acá, que es fundamental, es que en el paper no se dice cuál es todo parte de haber supuesto que uno está en un universo que ya se expande exponencialmente; eso es la inflación. Este paper no explica la inflación, la presupone. El inflatón hace dos cosas, hace muchas, pero hace dos cosas. Una es inflar el universo; es tan importante que de ahí viene su nombre, y después que sus fluctuaciones están relacionadas con las fluctuaciones en la densidad que luego devienen la formación de estructura. Pero no se llama el fluctuatón, se llama el inflatón. Hace las dos cosas, pero hay una que es más importante que la otra. Las dos son importantes en realidad, por supuesto, porque si no no habría conejos, no habría semáforos, ni estrellas, ni nada en el universo. Pero, este paper es totalmente agnóstico acerca…
Gastón Giribet valora positivamente un paper por su método y mecanismo teórico para generar fluctuaciones de densidad a partir de ondas tensoriales.
Habla: Gastón GiribetPalabras #20mecanismo generación fluctuaciones densidadondas tensoriales segundo orden gastónfísica teórica mecanismo generación…las ondas gravitacionales, claro. Después si uno mira el paper, hay como especulaciones sobre, no, como son subhorizon, se puede pensar como que un condensado de gravitones generan, bueno, qué sé yo; eso cae en el fangoso terreno de la especulación acá, ¿no? Pero bueno, me parece un paper muy lindo en lo que hace al método. El mecanismo de generación, mecanismo teórico; usamos mucho ese término en física teórica, mecanismo de generación de fluctuaciones de densidad a partir de la combinación a segundo orden de ondas de modos tensoriales, me pareció muy interesante eso. Pero bueno, no infla esto solo, hay que hacerlo inflar Gastón. ¿has dicho el número, la predicción de ese artículo? Yo no lo recuerdo haberte lo escuchado Creo que es R,00006, o sea, 3-0 después de la coma 6, pero no estoy seguro 0,0006 significa algo así como los experimentos que estudien el Fondo Cósmico de Microondra…